基于IDL的ZY-102C星HR影像RFM几何校正课题.docxVIP

基于IDL的ZY-1 02C星HR影像RFM几何校正 钱志奇, 朱晓雯, 房莹莹, 李文林, 陆殿梅 (江苏省地质勘查技术院 江苏,南京 210049) 摘要：ZY-1(资源一号)02C卫星作为我国高分辨率遥感数据卫星之一，正广泛应用于社会的各个领域。该卫星数据采用国际上广泛使用的有理函数模型(Rational Function Model ,RFM)，并提供了有理函数多项式系数(Rational Polynomial Coefficients ,RPC)。本文研究针对ZY-1 02C星一级辐射校正数据格式特点，在充分了解数据文件结构基础上，使用IDL语言进行开发，通过RFM模型反演其RPC系数，实现了HR影像的几何校正等预处理。实验结果表明，程序执行快速稳定，精度可靠，影像镶嵌效果好，可以有效使用RFM模型实现大数据量影像的系统几何校正，避免了重复操作中间数据的繁琐步骤，提高了工作效率，具有实用价值。 关键字:IDL；资源02C；RFM；RPC；预处理； 1 引言 ZY-1 02C星(即资源一号02C卫星)发射于2011年12月22日，广泛应用于土地资源、矿产资源、地质环境调查，以及国土资源、地质灾害应急监测等(李德仁等，2006；王海侠等，2011)NE.Cms_InsertNE.Cms_InsertNE.Cms_Insert。同部分高分辨率商业遥感卫星(如IKONOS、QuickBird等)一样，其传感器信息暂时未向普通用户公开(李德仁等，2006；王海侠等，2011；杨国荣，2007；郑琳等，2007)。由于缺乏卫星轨道星历参数和传感器参数，严格的共线方程模型便不适用，通常应用多项式函数模型(Rational Function Model，RFM)来解决从二维图像反演三维信息的问题。近年来，RFM模型应用于遥感技术日渐成熟，取得了较高的反演精度(袁修孝等，2012；李庆鹏等，2011；邵俊等，2010；张永生等，2004；胡堃，2009)。ZY-1 02C星HR影像数据提供了与QuickBird数据格式相似的RPB文件与经过辐射校正后的栅格数据，可以使用RFM模型进行系统几何校正或正射校正(杨博等，2013；胡凤伟等，2012；周伟等，2014；胡锋，2013)。常规的影像处理软件(如ENVI、ERDAS等)具有RPC正射校正功能，但数据文档选择繁琐，影像读写耗时，且未提供自动化的批处理功能，对于大范围海量数据的处理，不但耗时耗力而且容易出错。本文旨在利用IDL语言，为需要处理ZY-1 02C星高分影像的用户提供一种快速有效的数据预处理途径，推进国产资源卫星数据的广泛应用。 2 RFM模型几何校正 2.1 ZY-1 02C星HR数据 收稿日期：2014-7-15 基金项目：江苏省重点区矿产资源规划执行情况遥感调查与监测 作者简介：钱志奇(1985-)，男，助理工程师，硕士研究生，主要从事遥感与地理信息系统在矿产资源规划与区域地质调查方面的应用研究。Email:qzq85827@163.com ZY-1 02C卫星是中国国内高分辨率遥感数据卫星之一，装有全色多光谱相机和全色高分辨率相机HR，主要任务是获取全色和多光谱图像数据，数据可以用于2.5万和5万比例尺的矿产资源、土地资源、地质环境调查业务。卫星上搭载有两台空间分辨率2.36米的HR相机，拼接幅宽54km。搭载有空间分辨率5米的全色及10米的多光谱相机，幅宽为60km(胡凤伟等，2012)。中国资源卫星应用中心提供的数据，包括0级的原始数据以及标准产品数据。标准产品包括1级的辐射校正产品和2级的系统几何校正产品。0级数据经辐射校正、数据质量增强与简单的数据筛选后生成1级辐射校正产品，期间将排除云量覆盖较大，数据质量不理想等无效数据。1级辐射校正产品无地图投影信息，但提供RPC模型参数。2级系统几何校正产品为1级辐射校正产品经系统几何校正处理后生成的数据产品，具有地图投影信息。本文主要研究1级辐射校正产品，其文件夹内关键文件，见表1： 表1 主要使用文件 文件名类型文件用途描述影像名xmlHR1与HR2镶嵌影像头文件影像名tiffHR1与HR2镶嵌影像(无投影)影像名-HR1/2xmlHR1与HR2影像头文件影像名-HR1/2tiffHR1与HR2相机影像(无投影)影像名-HR1/2rpbHR1与HR2的RPC模型参数由表可知，HR数据包括两个HR传感器的HR1与HR2影像，可经几何校正处理后镶嵌而得。HR1与HR2影像的快速几何校正与镶嵌便是此次研究的重点内容。 2.2 RFM模型 有理多项式函数模型(Rational Polynomial Coefficients,RPC)本质上就是有理函数模型(Rati